Bab1-Besaran Dan Satuan

BAB 1

BESARAN DAN SISTEM SATUAN

1.1 PENDAHULUAN

Fisika :
Ilmu pengetahuan yang mempelajari benda-benda dialam, gejala-gejala, kejadian-kejadian alam serta interaksi dari benda-benda dialam . Fisika merupakan ilmu pengetahuan dasar yang mempelajari sifat-sifat dan interaksi antar materi dan radiasi.Fisika merupakan ilmu pengetahuan yang didasarkan pada pengamatan eksperimental dan pengukuran kuantitatif (Metode Ilmiah).

Fisika

Klasik

Kuantum

(sebelum 1920)

(setelah 1920)
Posisi dan Momentum
partikel dapat ditetapkan
secara tepat ruang dan waktu
merupakan dua hal yang
terpisah
Ketidak pastian Posisi
dan Momentum
partikel
ruang dan waktu
merupakan satu
kesatuan

Hukum Newton

Dualisme
Gelombang-Partikel

Teori Relativitas Einstein

1.2 BESARAN DAN SATUAN
Besaran :
Sesuatu yang dapat diukur dinyatakan dengan angka (kuantitatif) Contoh : panjang, massa, waktu, suhu, dll.
Mengukur :
Membandingkan sesuatu dengan sesuatu yang lain yang sejenis yang ditetapkan sebagai satuan.

contoh : panjang jalan 10 km

Besaran Fisika baru terdefenisi jika :
ada nilainya (besarnya)ada satuannya
nilai

satuan

Besaran
Fisika

Konseptual

Matematis

Besaran Pokok

Besaran Turunan

Besaran Skalar

Besaran Vektor

: besaran yang ditetapkan

dengan suatu standar ukuran

: Besaran yang dirumuskan

dari besaran-besaran pokok

: hanya memiliki nilai

: memiliki nilai dan arah

Pengukuran

Kuantitas

(Hasil Pengukuran)

Alat Ukur

Penyajian

Harga

Satuan

Standar ukuran

Sistem satuan

Kalibrasi

Sistem Matrik

SI

Satuan :
Ukuran dari suatu besaran ditetapkan sebagai satuan.

Contoh :
Sistem satuan : ada 2 macam Sistem Metrik : a. mks (meter, kilogram, sekon)
b. cgs (centimeter, gram, sekon)

2. Sistem Non metrik (sistem British)
Sistem Internasional (SI)
Sistem satuan mks yang telah disempurnakan yang paling banyak dipakai sekarang ini.

Dalam SI :

Ada 7 besaran pokok berdimensi dan 2 besaran pokok tak berdimensi
meter, kilometer satuan panjangdetik, menit, jam satuan waktugram, kilogram satuan massadll.

7 Besaran Pokok dalam Sistem internasional (SI)

Besaran Pokok Tak Berdimensi
NOBesaran Pokok Satuan Singkatan Dimensi 1PanjangMeter m[L]2MassaKilogramkg[M]3WaktuSekons[T]4Arus ListrikAmpereA[I]5SuhuKelvinK[]6Intensitas CahayaCandelacd[J]7Jumlah ZatMolemol[N]NOBesaran Pokok Satuan Singkatan Dimensi 1Sudut DatarRadianrad-2Sudut RuangSteradiansr-

Dimensi

Cara besaran itu tersusun oleh besaran pokok.
Besaran Turunan
Besaran yang diturunkan dari besaran pokok.
Untuk menurunkan satuan dari suatu besaranUntuk meneliti kebenaran suatu rumus atau persamaan
- Metode penjabaran dimensi :
Dimensi ruas kanan = dimensi ruas kiriSetiap suku berdimensi sama
- Guna Dimensi :

Catatan:

Walaupun analisis dimensi sangat berguna tetapi mempunyai batasan, yaitu tidak dapat menjelaskan konstanta numerik yang ada dalam persamaan. Persamaan yang benar secara analisis dimensi belum tentu benar secara fisis.

Contoh :

a. Tidak menggunakan nama khusus

b. Mempunyai nama khusus
NOBesaran Satuan Lambang1GayaNewtonN2EnergiJouleJ3DayaWattW4FrekuensiHertzHzNOBesaran Satuan 1Kecepatanmeter/detik2Luasmeter 2

Besaran Turunan dan Dimensi
NOBesaran Pokok RumusDimensi 1Luaspanjang x lebar[L]2 2Volumepanjang x lebar x tinggi[L]3 3Massa Jenis [m] [L]-34Kecepatan[L] [T]-15Percepatan[L] [T]-26Gayamassa x percepatan[M] [L] [T]-27Usaha dan Energigaya x perpindahan[M] [L]2 [T]-28Impuls dan Momentumgaya x waktu[M] [L] [T]-1
massa

volume

perpindahan

waktu

kecepatan

waktu

Faktor Penggali dalam SI
NOFaktor Nama Simbol 110 -18attoa 210 -15femtof 310 -12pikop410 -9nanon510 -6mikro610 -3milim710 3kiloK810 6megaM910 9gigaG1010 12teraT

1. Tentukan dimensi dan satuannya dalam SI untuk besaran turunan berikut :

a. Gaya

b. Berat Jenis

c. Tekanan

d. Usaha

e. Daya

Jawab :

a. Gaya= massa x percepatan

= [M] x [L] [T] -2

= [M] [L] [T] -2 satuan kgms-2

c. Tekanan = = = [M][L][T] -2 satuan kgm-1s-1

d. Usaha= gaya x jarak = [M][L][T] -2 x [L] = [M][L] 2 [T] -2 satuan kgm-2s-2

e. Daya = = = [M][L] 2 [T] -1 satuan kgm-2s-1

Contoh Soal

berat

volume

Gaya

Volume

b. Berat Jenis = = =

= [M][L][T]-2 ([L]-3)

= [M][L]-2[T]-2 satuan kgm-2

[M][L][T] -2

[L]3

gaya

luas

[M][L][T] -2

[L]2

usaha

waktu

[M][L] 2 [T ]-2

[T]

2. Buktikan besaran-besaran berikut adalah identik :

a. Energi Potensial dan Energi Kinetik

b. Usaha/Energi dan Kalor

Jawab :

a. Energi Potensial : Ep = mgh

Energi potensial = massa x gravitasi x tinggi

= [M] x [L][T]-2 x [L] = [M][L]2[T]-2

Energi Kinetik : Ek = mv2

Energi Kinetik = x massa x kecepatan2

= [M] x ([L][T]-1) 2

= [M][L]2[T]-2

Keduanya (Ep dan Ek) mempunyai dimensi yang sama keduanya identik

b. Usaha= [M][L]2[T]-2

Energi = [M][L]2[T]-2

Kalor= 0.24 x energi = [M][L]2[T]-2

Ketiganya memiliki dimensi yang sama identik

Bab1-Besaran Dan Satuan

Documents